Графік Кілінга

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Перевірена версія цієї сторінки, затверджена 5 жовтня 2021, заснована на цій версії.
Графік Кілінга: концентрації атмосферного CO2, на основі спостережень в обсерваторії Мауна-Лоа (Mauna Loa Observatory), Гаваї

Графік Кілінга описує зміни концентрації атмосферного вуглекислого газу з 1958 року. Названий по імені Чарльза Кілінга (Charles David Keeling), під керівництвом якого було розпочато безперервні виміри в обсерваторії на горі Мауна-Лоа (Гаваї). Ці спостереження стали першим науковим підтвердженням антропогенного вкладу в сучасну зміну клімату.

Виміри, зібрані в обсерваторії на Мауна-Лоа, показують стійке зростання середньої концентрації атмосферного CO2 з 315 ppmv (0,0315%) в 1958 році до 403,94 ppmv (0,040394%) в травні 2015 року.[1]

Загальні відомості

Виділення вуглецю в атмосферу в результаті діяльності людини з 1800 року по 2007 в млрд тонн. Окрім спалювання викопних видів палива, окремо вказано емісіюя в результаті виробництва цементу. Загальна кількість CO2, що виділяється, у кінці 2000-х складало ≈3,2×1013 кг газу на рік.

Робота Кілінга в обсерваторії Мауна-Лоа (Mauna Loa Observatory) по вивченню двоокису вуглецю стала першим доказом швидкого збільшення концентрації цього газу в атмосфері. Зараз вважається, що саме Чарльз Девід Кілінг (Charles David Keeling) став першою людиною, яка звернула широку громадську увагу у світі до того впливу, який завдає господарська активність людства на атмосферу Землі і її клімат.[2] В період його роботи в Інституті Океанографії ім. Скріппса (Scripps Institution of Oceanography) (Каліфорнійський університет) з 1958 року, він став першим, хто почав здійснювати регулярні часті виміри концентрації атмосферного CO2 на Південному полюсі і на Гаваях.[3].

До досліджень Кілінга вважалося, що добові зміни концентрації атмосферного CO2 схильні до постійних варіацій. Кілінг провів дослідження в Біг-Сюре біля міста Монтерей, в дощових лісах півострова Олімпік, у високогірних лісах Аризони і було встановлено, що концентрація CO2 має певний добовий хід і практично незмінне значення опівдні, рівне 310 ppm (0,031[4] Вимірявши співвідношення двох ізотопів вуглецю, він дійшов висновку, що добова зміна концентрації зумовлена поглинанням CO2 рослинами, а постійне значення біля полудня відповідає її дійсному значенню в незабрудненій атмосфері. До 1960 року, Кілінг і його група вже мала досить тривалий ряд спостережень, який дозволяв судити також про сезонні і річні зміни, причому останні мали помітний тренд, який приблизно відповідав кількості викопного палива, спалюваного у світі за рік. У статті, яка зробила його знаменитим, ним було написано: «… на Південному полюсі спостережувана швидкість зростання приблизно відповідає очікуваному від спалювання викопного палива».[5]

«Графік Кілінга» також демонструє циклічні зміни амплітудою 5 ppmv і періодом в один рік, що відповідає сезонному споживанню вуглекислого газу рослинністю континентів Північної півкулі в вегетаційний період.[6] На початок 2010-х, близько 57% продукованого людством вуглекислого газу видалялася з атмосфери рослинами і океанами.[7] Разом з антропогенною емісією вуглецю в атмосферу, істотний вклад в річне збільшення концентрації CO2 можуть вносити такі стихійні лиха, як великі лісові і торф'яні пожежі, великі вулканічні виверження в субдукційних зонах планети.[8][9]

Зміни концентрації CO2 у голоцені

Докладніше: Вуглекислий газ в атмосфері Землі
Зміни концентрації CO2 за останні 400 000 років. Сучасне значення вказане в правому верхньому кутку графіку.

Сучасне збільшення кількості CO2 в атмосфері, як вважається, зумовлено спалюванням викопних палив і посилюється останніми роками. Оскільки вуглекислий газ є парниковим газом, таке зростання концентрації є однією з причин сучасного глобального потепління. Виміри концентрації двоокису вуглецю на триваліших інтервалах часу, які базуються на древніх бульбашках повітря, поміщених в полярних крижаних кернах, показують, що атмосферний CO2 був представлений в кількості від 275 до 285 ppmv впродовж усієї епохи голоцену тривалістю 10 тис. років, але його концентрація початку рости в XIX столітті.[10] Проте, аналіз приймочкової частоти листя дерев показує, що, можливо, концентрація досягала 320 ppmv в Середньовічний теплий період (Medieval Warm Period) (800÷1300 рр.) і 350 ppmv на початку голоцену.[11][12]

Виміри на Мауна-Лоа

Через скорочення фінансування в середині 60-х, Кілінг був вимушений припинити безперервні спостереження на Південному полюсі, але зміг зібрати досить грошей для продовження спостережень на Мауна-Лоа, які здійснюються досі.[13]

Попри те, що Мауна-Лоа не є активним вулканом, Кілінг і його співробітники робили виміри при океанському бризі і над інверсійним шаром з метою мінімізувати місцеве забруднення повітря від вулканічної активності. Окрім цього, додатково проводилася нормалізація даних (Normalization (statistics)).[14] Виміри в інших місцях підтверджують спостережуваний тренд, але при цьому усі інші ряди спостережень коротші за часом.[15][16]

Спостереження атмосферного вуглекислого газу на Мауна-Лоа здійснюються за допомогою інфрачервоного спектрометра (капнографа), винайденого в 1864 році Джоном Тіндалем і званого недиспергуючим інфрачервоним аналізатором (Nondispersive infrared sensor).[17]

Сучасні спостереження концентрації CO2 у атмосфері

Після смерті Чарльза Кілінга в 2005 році, керівником проекту став його син, Ральф Кілінг, який є професором в Інституті Скриппса.[18] Зараз, частково завдяки значущості відкриттів Чарльза Кілінга, регулярні спостереження рівня концентрації атмосферного CO2 здійснюються на більш ніж ста ділянках по всьому світу.[2][13]

Див. також

Ресурси Інтернету

Примітки

  1. ↑ mm mlo.txt Globally averaged marine surface monthly mean data. National Oceanic & Atmospheric Administration.
  2. ↑ а б Briggs, Helen (01.12.2007). 50 years on: The Keeling Curve legacy. BBC News. Архів оригіналу за 05.11.2015. Процитовано 27.10.2015.
  3. ↑ Rose Kahele (Жовтень 2007). Behind the Inconvenient Truth. Hana Hou!, vol. 10, No. 5. Архів оригіналу за 24 вересня 2015. Процитовано 27 жовтня 2015.
  4. ↑ history/early keeling curve. html The Early Keeling Curve. Scripps CO2 Program
  5. ↑ 50th Anniversary/images/keelling tellus 1960.pdf C. D. Keeling, The Concentration and Isotopic Abundances of Carbon Dioxide in the Atmosphere, Tellus, 12, 200–203, 1960[недоступне посилання з липня 2019]
  6. ↑ curve/01.html Keeling Curve, 2002, University of California, San Diego[недоступне посилання з липня 2019]
  7. ↑ abstract Abstract[недоступне посилання з липня 2019], Contributions to accelerating atmospheric CO2 growth from economic activity, carbon intensity, and efficiency of natural sinks
  8. ↑ Indonesian Wildfires Accelerated Global Warming
  9. ↑ Massive peat burn is speeding climate change — 06 November 2004 — New Scientist
  10. ↑ Neftel, A.; Moor, E.; Oeschger, H.; Stauffer, B. (1985). Evidence from polar ice cores for the increase in atmospheric CO2 in the past two centuries. Nature. 315: 45—47. doi:10. 1038/315045a0. {{cite journal}}: Перевірте значення |doi= (довідка)
  11. ↑ Kouwenberg, Lenny; et al. (2005). Atmospheric CO2 fluctuations during the last millennium reconstructed by stomatal frequency analysis of Tsuga heterophylla needles. Geology. 33 (1): 33—36. doi:10.1130/G20941.1.
  12. ↑ Wagner, Friederike; et al. (1999). Century-Scale Shifts in Early Holocene Atmospheric CO2 Concentration. Science. 284 (5422): 1971—1973. doi:10.1126/science.284.5422.1971.
  13. ↑ а б Keeling Charles D. (1998). «Rewards and Penalties of Monitoring the Earth». Annual Review of Energy and the Environment 23: 25-82.
  14. ↑ Keeling Charles D. (1978). «The Influence of Mauna Loa Observatory on the Development of Atmospheric CO2 Research». In Mauna Loa Observatory: A 20th Anniversary Report. (National Oceanic and Atmospheric Administration Special Report, September 1978) edited by John Miller, pp. 36-54. Boulder, CO: NOAA Environmental Research Laboratories.
  15. ↑ Global Stations CO2 Concentration Trends. Scripps CO2 Program.
  16. ↑ C.D. Keeling and T.P. Whorf (October 2004). Atmospheric CO2 from Continuous Air Samples at Mauna Loa Observatory, Hawaii, U.S.A. Carbon Dioxide Information Analysis Center, Oak Ridge National Laboratory. Архів оригіналу за 3 березня 2016. Процитовано 27 жовтня 2015.
  17. ↑ Sampling the air
  18. ↑ Manier, Jeremy (30.03.2008). Researcher's work, at 50, still points to 'inconvenient truth'. Chicago Tribune. Архів - keeling _ bd30mar30, 1,376094.story оригіналу за 23.07.2012. Процитовано 10.04.2019.
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Графік_Кілінга&oldid=33546961